隧道安全烟雾水位预警
时间：2026-02-03
涉川
一、方案概述
公路隧道、城市隧道及地下通道在运行过程中空间封闭、人员密集、疏散条件受限，一旦发生火灾烟雾扩散或暴雨引发隧道积水，极易造成交通中断和人员安全事故。传统以人工巡检和被动处置为主的管理方式，难以及时发现突发风险。
本方案针对隧道运行安全需求，建设一套集烟雾监测与水位监测于一体的在线预警系统，通过前端传感器、数据采集主机及 4G 无线通信网络，对隧道内烟雾浓度及积水水位进行连续监测，实现异常工况的快速预警和远程监管，为隧道安全运行和应急处置提供技术支撑。
二、建设目标
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实现隧道内烟雾状态的实时监测与火灾早期识别；
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实现隧道低洼区域积水水位的在线监测；
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建立多级预警机制，缩短事故响应时间；
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支撑隧道少人或无人值守运行管理；
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提升隧道整体安全保障能力。
三、监测对象与内容
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烟雾状态：烟雾浓度、遮光率或能见度变化；
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水位状态：隧道积水深度及水位变化速率。
四、系统总体架构
系统采用“前端监测设备—数据采集主机—通信网络—安全监测平台”的分层架构：
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现场监测层：烟雾探测器、水位传感器；
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数据采集层：安全监测采集主机；
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通信层：4G 无线通信网络；
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平台层：隧道安全监测与预警平台；
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应用层：电脑端、移动端及管理接口。
五、监测方法与技术原理
5.1 烟雾监测原理
烟雾探测采用光电式或光散射原理，通过检测空气中烟雾颗粒对光信号的吸收或散射变化，反映烟雾浓度及能见度变化，可用于火灾早期识别。
5.2 水位监测原理
水位监测可采用投入式液位传感器、超声波水位传感器或雷达水位传感器，对隧道低洼区域积水水位进行连续测量。
六、数据采集与通信方式
烟雾探测器和水位传感器通过 RS485 或模拟量方式接入数据采集主机。采集主机对数据进行实时采集、滤波和本地判断，并通过 4G 无线通信方式将数据主动上传至监测平台，支持断点续传与异常数据补传。
七、系统功能
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实时监测烟雾状态与水位数据；
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历史数据查询与变化趋势分析；
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多级阈值预警与事件记录；
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预警信息远程推送；
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系统运行状态监测与自检；
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与应急管理系统的接口预留。
八、主要设备与典型技术参数
8.1 烟雾探测器
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测量方式：光电式；
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测量范围：0～100 %遮光率或等效浓度；
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响应时间：≤10 s。
8.2 水位传感器
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测量范围：0～5 m（可选）；
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测量精度：±0.5 %FS；
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输出方式：RS485 / 4–20 mA。
8.3 数据采集主机
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接口类型：RS485、模拟量输入；
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通信方式：4G；
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支持本地缓存和掉线补传。
九、系统实施流程
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隧道结构与风险点位调查；
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烟雾与水位监测点位设计；
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设备安装与系统接线；
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参数配置与联调测试；
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平台功能验证与系统验收；
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系统运行与维护管理。
十、预警与应急应用
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基于烟雾浓度和水位阈值的分级预警；
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烟雾、水位变化速率异常识别；
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为交通管制、人员疏散和应急处置提供决策支持。
十一、方案优势
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烟雾与水位双重风险监测；
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预警响应及时，系统可靠性高；
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支持远程集中监管；
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易于扩展至隧道综合安全监测系统。
十二、适用范围
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公路隧道、城市隧道；
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地下通道与地下交通设施；
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综合管廊及地下空间工程。
十三、相关标准与规范
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JTG D70《公路隧道设计规范》；
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JTG/T F60《公路隧道施工技术规范》；
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GB 50116《火灾自动报警系统设计规范》；
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GB 51284《城市综合管廊工程防灾设计标准》。
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